KR20020006237A - Pointing device using accelerometers - Google Patents

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KR20020006237A
KR20020006237A KR1020000039784A KR20000039784A KR20020006237A KR 20020006237 A KR20020006237 A KR 20020006237A KR 1020000039784 A KR1020000039784 A KR 1020000039784A KR 20000039784 A KR20000039784 A KR 20000039784A KR 20020006237 A KR20020006237 A KR 20020006237A
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문영수
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Abstract

PURPOSE: A pointing device using an acceleration sensor is provided to sense direction and input data as a text or image. CONSTITUTION: A key input processing unit confirms whether a keypad(200) having a plurality of switches is pressed, and transmits a corresponding signal to a microprocessor(235). A sensor button(210) serves as a sensor activation unit. When the output signal from an acceleration sensor(205) is transmitted to a succeeding terminal, the sensor button(210) is operated as a switch(215). That is, in the case that the sensor button(210) is pressed, the output signal from the acceleration sensor(205) is transmitted to a low band-pass filter(220). At this time, the switch(215) is positioned between the acceleration sensor(205) and the low band-pass filter(220). The sensor signal transmitted to the low band-pass filter(220) loses high frequency noise elements by filtering, and then amplified to an appropriate signal in an amplifier(225). The amplified signal is converted into a digital signal in an analog/digital converter(230), and inputted to the microprocessor(235). Thereafter, the input signal is encoded according to a transmission/reception protocol and transmitted to a display system through a transmission unit(240).

Description

가속도 센서를 이용한 포인팅 장치{POINTING DEVICE USING ACCELEROMETERS} A pointing device using an acceleration sensor {POINTING DEVICE USING ACCELEROMETERS}

본 발명은 가속도 센서를 이용한 포인팅 장치에 관한 것으로, 손에 의한 포인팅 장치의 움직임으로부터 방향과 속도 등을 감지하여 수신부 디스플레이 시스템의 화면 위의 커서나 포인터를 움직이거나 문자, 그림 등의 정보를 입력할 수 있게 하는 장치이다. The present invention relates to a pointing device using an acceleration sensor, by detecting the direction and speed from the movement of the pointing device by the hand, move the cursor or pointer to the location of the receiver display system screen to input information of characters, pictures, etc. be a device that enables.

여기서 말하는 디스플레이 시스템이란 TV, VTR, 빔 프로젝터, 영사기, 인터넷 TV, 디지털 셋톱박스 등의 영상 장치와 컴퓨터, 노트북, PDA, 스마트폰 등의 정보 장치를 모두 포함한다. Wherein the display system is to say TV, VTR, beam projector, a projector, Internet TV, a digital set-top box such as the imaging device and the computer, laptop, PDA's, and includes all of the information device such as a smart phone. 최근 디스플레이 시스템이 디지털화, 인터넷화 되어 가면서 디스플레이 시스템의 입력 인터페이스에 대한 요구가 다양해지고 있다. Recently, a display system is going digital, of the Internet is a need for an input interface of the display system has become diverse. 예를 들어 TV 시스템을 보면, 최근 들어 디지털 TV, 인터넷 TV 등에 대한 연구 개발이 활발히 진행되면서, 가정용 TV가 방송국에서 시청자로의 단방향적 화면 주사 기능을 가진 단순한 가전기기가 아니라 방송, 인터넷, 게임 등의 다양한 컨텐츠와 양방향적 상호작용(interactive) 방식의 인터페이스를 가진 종합적인 디지털 정보가전 기기로서 변모하고 있다. For example, look at the TV system, recently, digital TV, progresses, the research and development of Internet TV, etc. actively, Household TV is not just an appliance with a unidirectional ever-screen scanning capabilities of the viewer from the station broadcasting, internet, games, etc. and a variety of transformation as a comprehensive digital information home appliance having a content and a two-way interaction (interactive) system for an interface. 이와 같은 새로운 디지털, 인터넷 환경의 TV에서는 사용자가 TV로 입력해야 하는 입력 정보의 종류와 수가 기존의 TV보다 훨씬 많아지게 된다. In such a new digital TV Internet environment it becomes a user can input information types and you need to enter the TV is much more than traditional TV. 이러한 새로운 입력 정보의 예로는 화면 위에서의 커서나 포인터의 위치 이동과 선택, 찾아갈 인터넷 주소 지정을 위한 문자 입력, 인터넷 온라인 쇼핑을 위한 전자서명 입력 등 여러 가지를 들 수 있다. Examples of this new information can be entered in several ways, such as electronic signature input for entering text, the Internet, online shopping for positioning and choice, go find an Internet address specified in the cursor or pointer on the screen. 기존의 TV 리모콘은 접촉식 센서를 사용한 키 버튼 방식으로서 눌러진 키 코드 값에 따라 해당 동작을 수행하는 방식으로 작동된다. Conventional TV remote control is operated in such a manner as to perform a corresponding operation according to the key code value of the pressed key button as a method using a contact sensor. 이러한 방식의 리모콘은 TV의 채널을 선택하거나 볼륨을 조정하는 등의 기존의 방송 시청을 위한 기능을 수행하는 데는 불편함이 없으나, 앞서 언급한 바와 같은 디지털, 인터넷 TV를 위한 다양한 정보들을 입력하기에는 어려움이따른다. The remote control in this manner is to select the channel of a TV or but this also There inconvenient to perform the functions for existing broadcast viewing, such as adjusting the volume, difficult to input a variety of information for the digital, Internet TV, as previously mentioned, reunda you later. 가령 기존의 키 버튼 방식의 리모콘을 가지고 화면 위의 커서의 위치를 이동시키려면 상하좌우 혹은 대각선 방향의 방향 키 버튼을 적절히 눌러서 위치를 조절해야 하는데 이러한 방식으로 커서를 원하는 곳으로 위치시키는 작업은 상당히 힘들고 사용자로 하여금 피로감을 느끼게 한다. For example, If you want to have remote control of an existing key button system to move the position of the cursor on the screen above work to where you want the cursor to this approach position to press appropriate direction key buttons for vertical and horizontal or diagonal must adjust the position is quite hard to allow the user to feel the fatigue. 또한 TV에 문자 정보를 입력하고자 하는 경우에도 기존의 키 버튼 리모콘을 사용할 경우 적은 수의 리모콘 키 버튼에 모든 문자들을 매핑할 수는 없으므로 휴대폰의 문자입력 방식과 비슷하게 하나의 키에 다수 개의 문자를 지정하여 입력하거나, 아니면 화면 상에 나타나는 문자 배열판에서 커서를 움직여 원하는 글자를 선택하여 입력하는 방식을 사용하는데, 두 가지 방법 모두 효율이 떨어지고 불편한 인터페이스 방법이다. Also, specify the number of characters on one key when using an existing key button remote control because can map all the characters in a small number of remote key button of similar character input method of the mobile phone, even if you want to enter text information on the TV to enter, or to use or how to select the desired letter by moving the cursor in the character array panel appears on the screen to enter a two way all efficiency drops how inconvenient interface.

컴퓨터에서는 이와 같은 다양한 정보의 입력 작업들이 빈번하게 일어나는데, 주로 키보드와 마우스가 입력장치로서 사용된다. The computer ileonaneunde frequently to input operation of various information such as this, is mainly used, the keyboard and mouse as input devices. 그러나, 책상 위에서 모니터를 가까이 두고 수행되는 컴퓨터의 작업 환경과 달리 화면에서 멀리 떨어져서 앉거나 누워서 하게 되는 TV의 시청 환경을 고려할 때, 기존의 키보드나 마우스를 디지털 TV, 인터넷 TV와 같은 대화형 디스플레이 시스템의 입력 장치로 사용하는 것도 부적절하다. However, as unlike computer tasks up with Perform monitor on a desk environment, considering the viewing experience on the TV that the away Sit or lie down and away from the screen, interactive display systems, such as the traditional keyboard and mouse with digital TV, Internet TV of it it is also inappropriate to use as an input device.

이러한 문제의 해결책 중 하나로서 각속도 센서(gyro sensor)와 같은 관성 센서(inertial sensor)를 이용하여 공중에서 일어나는 리모콘의 움직임을 리모콘 내부에서 자체 감지하여 이를 입력 정보로 변환하는 방법이 있다. As one solution to this problem by using an inertia sensor (inertial sensor) such as an angular velocity sensor (gyro sensor) detects its movement to the remote control occurs in the air inside the remote control and a method to convert it to the input information. 최근 극소미세 가공기술의 발달에 힘입어 초소형의 관성 센서에 대한 기술이 급속히 발전되어 왔다. Recently, thanks to the development of micro-fine processing technology has been rapidly developing technologies for ultra-compact inertial sensors. 더욱이 기존의 반도체 가공 라인을 이용한 관성 센서들이 개발 생산되면서, 센서들의 크기는 더욱 작아지고 가격은 더욱 낮아지고 있다. Moreover, as inertial sensors using conventional semiconductor fabrication lines are developed and produced, the size of the sensor is smaller price has been reduced further.

이와 같은 관성 센서를 이용한 응용으로 각속도 센서를 TV용 리모콘에 적용하는 방법에 대해서는 연구가 되어왔다. For such a method to apply an angular velocity sensor, the application using the inertia sensor in the remote control for TV it has been the study. 예를 들어, 대한민국 특허 공보 특0166695호 및 대한민국 특허 공보 특0161939호에는 각속도 센서를 이용한 TV리모콘을 개시하고 있다. For example, the Republic of Korea Patent Application No. 0166695 and Unexamined Patent Publication Republic of Korea Patent No. 0,161,939 discloses a TV remote control using the angular velocity sensor. 그러나, 각속도 센서는 고가의 부품이므로 이를 이용한 리모콘은 그 제작 비용이 증가한다는 단점이 있다. However, the angular velocity sensor because it is expensive parts using the same remote control has a disadvantage that its manufacturing cost increases. 또한, 각속도 센서는 리모콘을 쥔 손의 회전 운동을 감지하는데는 유용하지만 직선 방향의 운동을 감지하는 데에는 부적절하다. Further, the angular velocity sensor is useful for detecting the rotary motion of the hand holding the remote control, but There is inadequate to detect a direction of a straight line movement. 그런데, 화면 위의 커서를 움직이기 위한 리모콘을 쥔 손의 움직임에는 회전 운동보다는 상하 좌우 방향의 직선 운동의 성분이 많이 포함되어 있으므로, 포인팅 장치의 직선 운동을 감지하는 것이 보다 더 유용할 것이다. By the way, the motion of the hand holding the remote control to move the cursor over the screen, because it contains a lot of components of the linear motion in the vertical and horizontal directions, rather than rotary motion, it will be more useful to detect the linear motion of the pointing device.

따라서, 본 발명의 목적은 가속도 센서를 사용하여 디스플레이 장치의 화면상의 커서의 위치를 제어하기 위한 포인팅 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the invention is to use the accelerometer provides a pointing device for controlling the cursor position on the screen of the display device. 본 발명에 따른 포인팅 장치는 가속도 센서를 사용하므로 각속도 센서를 사용한 포인팅 장치에 비하여 제작비용을 절감할 수 있으며, 포인팅 장치의 회전운동이 아닌 직선 운동을 감지하므로 보다 정확하게 커서의 위치를 제어할 수 있다. A pointing device according to the invention using the acceleration sensor, so can reduce the manufacturing cost compared with the pointing device using the angular velocity sensor, it is possible to control the position of the cursor more precisely so detect linear motion rather than rotational motion of the pointing device, .

본 발명은 포인팅 장치 내부에 가속도 센서를 한 개 이상 장착하여 손에 의한 포인팅 장치의 움직임으로부터 포인팅 장치의 방향과 속도의 변화를 감지하여 수신부 영상 시스템의 화면 위의 커서를 움직이거나, 또는 포인팅 장치를 움직인 궤적으로부터 문자나 그림 등의 패턴을 인식하거나 입력하게 하는 장치이다. The present invention, move the cursor to the location of the pointing device receiving the imaging system from the movement by detecting changes in the direction and velocity of the pointing device by hand by mounting the acceleration sensor within the pointing device, at least one screen, or a pointing device from the moving trajectory is a device that recognizes or type a pattern such as a character or a figure.

도 1은 본 발명에 의한 포인팅 장치의 전체 구조를 도시한 도면. 1 is a view showing an entire structure of a pointing device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 포인팅 장치의 내부 구조를 도시한 도면. Figure 2 is a diagram illustrating an internal structure of the pointing device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 포인팅 장치의 동작을 나타내는 순서도. Figure 3 is a flow chart showing the operation of the pointing device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Description of the Related Art>

100 : 신호 발생부 100: signal generating unit

105 : 송신부 105: transmission unit

110 : 수신부 110: reception unit

115 : 디스플레이 시스템 115: Display System

205 : 가속도 센서 205: acceleration sensor

210 : 센서버튼 210: sensor button

220 : 저대역 통과 필터 220: low pass filter

235 : 마이크로프로세서 235: a microprocessor

도 1은 본 발명에서 고안한 가속도 센서를 이용한 포인팅 장치의 전체 구조도이다. Figure 1 is an overall structural view of the pointing device using the acceleration sensor designed in this invention. 도 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 포인팅 장치는 가속도 신호를 출력하는 가속도 센서부와, 그 신호를 가공하여 디스플레이 시스템의 화면 위의 커서 위치를 제어하는데 필요한 신호로 바꾸는 처리부를 포함한 신호 발생부(100)와 상기 신호 발생부의 출력 신호를 송신하기 위한 송신부(105)로 이루어져 있다. Pointing device of Fig present invention, as shown in 1, and an acceleration sensor for outputting an acceleration signal, by processing the signals generated signals, including processing to change a signal required to control the position of the cursor in the screen of the display system unit (100 ) and consists of a transmitter 105 for transmitting an output signal of said signal generator. 또한 디스플레이 시스템(115)에는 포인팅 장치에서 오는 신호를 받아들이고 이를 처리하는 수신부(110)가 있다. In addition, the display system 115 has to accept the signal from the pointing device has a receiver 110 to process it.

포인팅 장치와 디스플레이 시스템 간의 신호 처리에 있어서는 다음과 같은 여러 가지 형태의 구조가 있을 수 있다. In the signal processing between the pointing device and the display system can have the following various types of structure. 먼저, 포인팅 장치에서 가속도 센서에서 측정한 가속도 신호를 특별한 처리 없이 그대로 디스플레이 시스템으로 송신하고, 디스플레이 시스템에서 그 가속도 신호를 이용하여 속도나 위치와 같은 정보들을 계산하고 처리하는 구조가 있을 수 있다. First, there is the acceleration signal measured by an acceleration sensor in the pointing device without any special treatment, and as transmitted to the display system, by using the acceleration signal from the display system may have a structure for calculating and processing the information, such as speed or position. 또 다른 구조로는 포인팅 장치에 적분기를 포함하여 가속도 신호를 포인팅 장치 내에서 적분 연산하고, 그렇게 해서 구한 속도 신호를 디스플레이 시스템으로 송신하고 디스플레이 시스템에서는 속도 신호를 이용하여 나머지 처리 과정을 수행할 수도 있다. Another structure is the integral operation of the acceleration signal and including an integrator in the pointing device in the pointing device, and transmits the so it was determined speed signal to the display system and the display system may perform the rest of the process by using the speed signal . 또는 포인팅 장치에 적분기를 두 개 포함하여 가속도 신호를 두 번 적분 연산하고, 그렇게 해서 구한 위치 신호를 디스플레이 시스템으로 송신하여 디스플레이 시스템에서 위치 정보를 바로 처리하도록 하는 구조도 있을 수 있다. Or more, including the integrator the pointing device by the acceleration signal twice the integral operation, and transmits a position signal obtained by such a display system, there can be a structure to directly handle the location information on the display system.

포인팅 장치에 들어갈 가속도 센서의 배치는 센서의 종류에 따라 달라진다.1축의 가속도 센서를 사용할 경우에는 가속도 센서 두 개가 사용되는데, 센서 하나는 지면에 평행으로, 다른 하나는 지면에 수직으로 교차시켜 장착하여 상하, 좌우 방향의 가속도 데이터를 측정하도록 한다. Arrangement of the acceleration sensors into a pointing device, when using an acceleration sensor differs .1 axis, depending on the type of sensor is used both acceleration sensor dog, one sensor is parallel to the ground, and the other is attached to cross perpendicularly to the drawing up and down, and configured to measure an acceleration data of the right and left direction. 2축의 가속도 센서를 사용할 경우에는 센서 하나만을 지면에 수직으로 장착하여 상하, 좌우 방향의 움직임을 감지할 수 있다. When using the 2-axis acceleration sensor may be mounted vertically on the sensor only when it detects the movement of the upper and lower, left and right directions. 3축의 가속도 센서를 사용하면 추가로 화면에 대해서 수직인 전후 방향의 가속도 정보도 추출할 수 있으므로 이를 이용하여 3차원 입체 정보를 이용하게 되어 입체 TV나 입체 게임, 가상 현실 입력 장치 등으로 활용할 수 있다. 3 axes using an acceleration sensor can be extracted even acceleration information of the vertical front and rear direction with respect to the screen in addition it is to use the three-dimensional information by using them can be utilized as such as the three-dimensional TV or a three-dimensional games, and virtual reality input device .

도 2는 본 발명의 한 실시예로서 아날로그 출력의 가속도 센서를 이용한 포인팅 장치의 내부 구조도이다. 2 is an internal structural view of the pointing device using the acceleration sensor of an analog output as an embodiment of the present invention. 도 2의 포인팅 장치에서 외부에서 들어오는 입력은 키패드의 키 입력 신호(200), 가속도 센서 입력 신호(205), 그리고, 센서 버튼 입력 신호(210)로 총 세 가지이다. Also input from the outside in the pointing device 2 is a total of three to the key input signal 200, the acceleration sensor signal input 205, and a sensor button input signal 210 of the keypad. 우선 키 입력 처리부에서는 다수의 스위치로 구성된 키패드(200)의 버튼이 눌러졌는지를 체크하여 눌러졌을 경우 그 신호를 마이크로 프로세서(235)로 보내어 처리하도록 한다. First, when the key input processing is pressed by checking whether the button is pressed on the keypad 200 is formed of a plurality of switches to process by sending the signal to the microprocessor 235. 이 부분의 처리 과정은 기존의 키패드 방식의 리모콘에서와 동일하다. The process of this portion is the same as in the conventional keypad, remote control system. 센서 버튼(210)은 센서 활성화 수단으로서 가속도 센서(205)에서 나오는 출력 신호가 다음 단으로 전해지는 과정에서 스위치(215) 역할을 한다. Sensor button 210 is a switch 215 role in the process the output signals from the acceleration sensor 205 as a sensor activation means from being transmitted to the next stage. 즉, 센서 버튼이 눌러졌을 경우에만 가속도 센서(205)의 출력신호가 다음 단인 저대역 통과 필터(220)로 전달되게 되고 눌러지지 않았을 경우에는 전달을 하지 않는다. That is, when the output signal of the acceleration sensor 205 only when the sensor is turned by pressing the button next danin would not be transmitted to the low-pass filter 220 is pressed, it does not pass the. 도 2에 도시된 실시예에서는 스위치(215)가 가속도 센서(205)와 저대역 통과 필터(220) 사이에 위치하는데, 스위치(215)는 다른 곳, 예를 들어서, 마이크로 프로세서(235)와 송신기(240)사이가 될 수 있다. An embodiment, the switch 215, the acceleration sensor 205 and to position between the low-pass filter 220, the switch 215 is picked up elsewhere, for example, the microprocessor 235 and the transmitter shown in Figure 2 It can be between 240. 저대역 통과 필터(220)로 전해진 센서 신호는 필터링 과정을 통하여 고주파 노이즈 성분이 제거되고, 다시 증폭기(225) 단에서 적절한 크기의 신호로 증폭된다. Sensor signals passed on to the low-pass filter 220 is a high frequency noise component is removed through the filtering process, and is again amplified by the amplifier 225, only a signal of appropriate size. 증폭된 신호는 아날로그/디지털 변환기(230)를 통하여 디지털 신호로 변환된 후 마이크로 프로세서(235)에 입력된다. The amplified signal is input to the microprocessor 235 after it is converted into a digital signal through the A / D converter 230. 가속도 센서 중에는 바로 디지털 출력을 내는 센서도 있는데 이러한 센서의 경우에는 가속도 센서의 출력 신호가 바로 마이크로 프로세서의 입력으로 들어가게 된다. During acceleration sensor There is also a sensor that directly a digital output for this sensor, the output signal of the acceleration sensor is put to the right input of the microprocessor. 마이크로 프로세서에서는 들어온 입력 신호들을 송수신 프로토콜에 맞게 인코딩하여 송신부(240)에서 디스플레이 시스템으로 송신하게 된다. In a microprocessor for encoding the incoming input signal to the transmission protocol it is transmitted to the display system by the transmitter 240.

도 2의 센서 버튼(210)은 실제 구현 시 하드웨어 스위치 형태로 구현하거나, 또는 마이크로 프로세서 내에서 소프트웨어 적으로 처리 가능하다. Sensor button 210 of Figure 2 can be processed in the implementation with hardware switches form the actual implementation, or microprocessor in software. 또한, 센서 활성화 수단으로 센서 버튼과 같은 물리적 수단을 사용하지 않고 소프트웨어적으로 유효한 움직임의 시작을 검출하여 그 경우에만 센서 출력 신호를 처리하게 하는 구조도 가능하다. In addition, without the sensor activation device using the physical means, such as a sensor button to detect the start of the valid software that movement will only be possible to structure that processes the sensor output signal.

본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 가속도 센서부의 출력 신호의 특정 패턴을 인식하기 위한 패턴 인식 수단이 더 설치된다. According to a further embodiment of the present invention, a pattern recognition means for recognizing the specific pattern of the acceleration sensor of the output signal is further provided. 패턴 인식 수단은 포인팅 장치의 움직임의 특정 패턴을 인식하여 미리 결정된 동작을 수행한다. Pattern recognition means performs a predetermined operation to recognize certain patterns of movement of the pointing device. 예를 들어서, 사용자가 포인팅 장치를 위아래로 흔드는 동작에 의하여 TV의 볼륨이 조절될 수 있다. For example, a user may be the volume of the TV controlled by the rocking motion of the pointing device up and down. 또한, 인터넷 TV의 경우에는 사용자가 서명을 입력하거나 다른 문자를 입력해야 하는 경우가 있을 수 있는데, 이러한 경우에도 사용자가 포인팅 장치의 움직임으로 문자나 서명을 입력하고, 패턴 인식 수단에서 이를 감지할 수 있다. In the case of Internet TV has users there may be times when you type a signature or enter other characters, the user, even in this case, enter the letters and signatures to the motion of the pointing device and can detect the pattern recognition means have. 이러한 패턴 인식 수단을 포인팅 장치에 설치되거나, 수신부에서 수신한 신호를 처리하기위하여 수신부 이후에 설치될 수 있다. This pattern recognition means, or installed on the pointing device, can be installed after the receiving unit to process the signals received by the receiver. 또한 패턴 인식 수단을 별도의 장치를 이용하여 구현될 수도 있고, 마이크로프로세서(235)에서 이러한 역할을 수행할 수도 있다. Also may be implemented by the pattern recognition unit by using a separate device, it is also possible to perform this role in the microprocessor 235.

본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 포인팅 장치에 가속도 센서 외에 각속도 센서를 추가로 장착하여, 가속도 센서만으로는 검출하기 힘든 회전운동에 의한 움직임 정보를 추가로 사용하는 장치도 구현 가능하다. According to another embodiment of the invention, by mounting an additional angular velocity sensor in addition to the acceleration sensor in the pointing device, it is also possible to use an additional device implemented the motion information detected by the acceleration sensor alone is hard to rotation movement.

도 3은 포인팅 장치에서의 데이터 처리 과정을 소프트웨어 측면에서 순서도 형태로 좀 더 자세히 도시한 것이다. 3 is a bit more closely illustrated in the form of a flow chart in terms of software for data processing in the pointing device. 포인팅 장치에서는 우선 키 패드나 센서 버튼이 눌러지는 입력을 기다린다(300). In the pointing device first waits for the input to be a key pad or sensor button is pressed 300. 입력이 있을 경우 이것이 키 패드의 입력인지(305) 센서 버튼의 입력인지(310)를 판별한다. If there is input it is determined 310 that the input that the 305 input of the sensor button of the keypad. 키 패드의 입력인 경우에는 바로 데이터 인코딩 단계(325)로 건너뛰게 되고, 센서 버튼이 눌러진 경우에는 가속도 센서의 신호 처리를 위한 다음 단계로 넘어간다. When the input of the keypad has been to skip directly to a data encoding step 325, if the binary sensor button pressed, go to the next step for the signal processing of the acceleration sensor. 다음 단계는 우선 들어온 입력 신호에 대해서 디지털 필터링 과정(315)을 통하여 다시 유효한 신호만을 걸러낸다. The next step is only produce a valid signal again filtered through a digital filter process 315 is entered for the first input signal. 다음 단계로 이 필터링된 신호로부터 속도 정보나 위치 이동 정보를 얻기 위한 적분 연산이나 중력 가속도에 의한 바이어스를 제거하기 위한 보상 연산을 한다(320). And the compensation operation for removing bias due to the integral operation or acceleration of gravity for obtaining the speed information and location movement information from the filtered signal to the next step 320. The 이렇게 구해진 위치나 속도 정보, 그리고 키패드가 눌러졌을 경우의 키값 정보는 다음 단에서 패킷 형태의 코드로 인코딩되고(325) 이 코드가 송신부에서 출력되게 된다(330). This key value information used when the obtained position and velocity information, and the keypad been pressed is encoded in the form of packet code at the next stage 325, the code is output by the transmitter 330. 이와 같은 방식으로 송신된 패킷 데이터는 수신부에서 다시 디코딩되어 해당 동작을 수행하게 된다 Such a packet data transmission in such a way is again decoded by the receiver and performs a corresponding operation

송신부에서는 여러가지 무선 송신 방식을 사용할 수 있다. The transmitter can be used for various wireless transmission. 기존 TV 리모콘에서 주로 사용되는 적외선 센서를 이용할 수도 있고, 라디오 주파수(RF, Radio Frequency) 방식이나 초음파 방식의 무선 통신 방법을 사용할 수도 있다. May utilize an infrared sensor which is mainly used in a conventional TV remote control, it is also possible to use a radio frequency (RF, Radio Frequency) method or an ultrasonic method for the wireless communication method. 또한 통신 프로토콜로서 적외선 통신 방법의 경우 기존의 TV 업체들과 호환될 수 있는 규격을 따르거나, IrDA 표준을 따를 수 있고, 무선RF 통신의 경우에는 블루투스(Blue Tooth)와 같은 근거리 무선망 규격을 따름으로써 TV 외의 다른 정보 가전기기들의 입력장치로도 혼용 사용될 수도 있다.. In the case of infrared communication method as the communication protocol, or follow the standards that are compatible with existing TV companies, it is possible to follow the IrDA standard, in the case of a wireless RF communication, according to a local wireless network standard such as Bluetooth (Blue Tooth) as may other information appliances other than the TV may also be used interchangeably as the input device.

이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형이 가능하므로, 전술한 실시예 및 도면에 한정되는 것이 아니다. The invention described above has to be so many substitutions, modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention it to one of ordinary skill in the art, limited to the embodiments and drawings described above no.

상술한 바와 같이 본 발명의 포인팅 장치는 디지털 TV, 인터넷 TV, 디지털 셋톱박스, 빔 프로젝터 등 여러 가지 디스플레이 시스템의 포인팅 장치로 사용될 수 있다. Pointing devices of the present invention as described above may be used as a pointing device of a number of display systems such as a digital TV, Internet TV, a digital set-top box, a beam projector.

예를 들어 본 발명의 장치를 인터넷 TV나 인터넷 셋톱박스의 리모콘으로 사용할 경우, 장치의 움직임에 의한 가속도 센서 신호와 키패드 버튼의 입력 신호의 조합에 의해 포인팅 기능, 브라우징 기능 등을 수행할 수 있다. For example, using the device of the invention with the remote control of Internet TV and Internet set-top boxes, it can be performed, such as a pointing function, Internet browsers, by a combination of the acceleration sensor signal and the input signal from the keypad button by the device's motion. 커서의 위치를 원격에서 제어하는 동작이 쉬워지므로 인터넷 TV 화면 위에 다수 개의 작은 정보창들을 띄워서, 임의의 창을 선택하거나, 창의 크기를 조절하는 등의 조작을 가능하게 한다. The operation of controlling the position of the cursor on the remote so easily makes it possible to manipulate, such as by launching a plurality of small information window, select or adjust the size of the window, the window over any Internet TV screen.

본 발명의 장치를 프리젠테이션용 빔 프로젝터의 리모콘으로 사용할 경우,장치의 움직임에 의한 가속도 센서 신호와 키패드 버튼의 입력 신호의 조합에 따라 프로젝터 화면상의 포인터의 위치 이동과 함께 슬라이드 변경과 같은 기능 제어가 가능하다. When using the device of the invention in the presentation beam projector for a remote controller, a function control, such as a slide change with the movement of the acceleration sensor signal and on the projector screen pointer in accordance with a combination of the input signal on the keypad button by the device movement It is possible.

또한, 본 발명의 포인팅 장치는 문자 인식 알고리즘을 이용하여 문자 정보나 서명 등을 손쉽게 입력할 수 있게 하는 장치로도 사용 가능하다. Further, the pointing device of the present invention is used as a device that allows using a character recognition algorithm can easily input the information such as a character or a sign. 예를 들어 인터넷 TV나 인터넷 셋톱박스의 리모콘의 경우에 인터넷 주소나 전자 서명을 입력해야 하는 경우가 많은데, 글씨를 쓰듯이 리모콘을 움직여서, 그 리모콘의 움직임의 정보로부터 문자 인식에 필요한 정보를 추출하여 문자나 서명을 입력하게 할 수 있다. For example, lotta may need to enter the Internet address or the electronic signature in the case of remote control of Internet TV and Internet set-top boxes, were writing the letters by moving the remote control to extract the information required for character recognition from the information of the movement of the remote control characters or signatures can be entered. 이 경우 문자, 서명과 같은 패턴의 인식을 처리하는 부분은 포인팅 장치 내에 위치할 수도 있고, 수신부 디스플레이 시스템에 위치할 수도 있다. In this case section to handle the recognition of patterns such as characters, signature may be located in the pointing device, it is also possible to position the receiving display system.

본 발명의 포인팅 장치를 브라우징이나 포인팅 기능이 필요없는 기존의 아날로그 TV와 같은 디스플레이 시스템에 적용할 경우, 키 버튼의 입력 없이 포인팅 장치를 쥔 손을 가볍게 움직이는 제스쳐만으로 채널이나 볼륨을 조정하는 등의 편리한 기능을 가진 리모콘으로서 사용될 수 있다. When used as a pointing device of the present invention to the display system, such as conventional analog TV that does not require browsing or the pointing function, such as to adjust a channel or volume only slightly moving gesture of a hand holding the pointing device without the input of the key buttons convenient It may be used as a remote control having a function.

Claims (24)

  1. 사용자가 디스플레이 장치의 화면상의 커서의 위치를 제어하기 위한 포인팅 장치에 있어서, User according to a pointing device for controlling the cursor position on the screen of the display device,
    상기 포인팅 장치의 가속도를 표시하는 가속도 신호를 출력하는 가속도 센서부를 포함하며, 상기 커서의 위치를 제어하기 위한 신호를 출력하는 신호 발생 수단, 및 And comprising an acceleration sensor for outputting an acceleration signal representing the acceleration of the pointing device, the signal generating means for outputting a signal for controlling a position of the cursor, and
    상기 신호 발생 수단의 출력 신호를 송신하기 위한 송신 수단을 포함하는 포인팅 장치. A pointing device comprising a transmission means for transmitting the output signal of said signal generating means.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호 발생 수단은 상기 가속도 신호를 출력하는 포인팅 장치. The method of claim 1 wherein said signal generating means is a pointing device for outputting the acceleration signal.
  3. 제1항에 있어서, 상기 신호 발생 수단은 상기 가속도 신호를 적분하는 제1 적분기를 더 포함하여 상기 포인팅 장치의 속도를 표시하는 속도 신호를 출력하는 포인팅 장치. The method of claim 1 wherein said signal generating means is a pointing device for outputting a speed signal indicating a speed of the pointing device further comprises a first integrator for integrating the acceleration signal.
  4. 제1항에 있어서, 상기 신호 발생 수단은 상기 가속도 신호를 2회 적분하는 제2 적분기를 더 포함하여 상기 포인팅 장치의 위치를 표시하는 위치 신호를 출력하는 포인팅 장치. The method of claim 1 wherein said signal generating means is a pointing device for outputting a position signal indicating a position of the pointing device to a second integrator for integrating twice the acceleration signals.
  5. 제1항에 있어서, 상기 신호 발생 수단은 상기 가속도 센서부의 출력 신호의 특정 패턴을 인식하기 위한 패턴 인식 수단을 더 포함하는 포인팅 장치. The method of claim 1 wherein said signal generating means is a pointing device further comprises a pattern recognition means for recognizing the specific pattern of the acceleration sensor unit output signal.
  6. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 장치의 동작을 제어하기 위한 다수의 스위치로 구성되는 키패드부를 더 포함하며, 상기 송신 수단은 상기 키패드부의 출력 신호를 송신하는 포인팅 장치. The method of claim 1, further comprising a keypad consisting of a plurality of switches for controlling the operation of the display device, wherein the transmission means is a pointing device for transmitting the keypad parts of the output signal.
  7. 제1항에 있어서, 상기 신호 발생 수단은 상기 포인팅 장치의 각가속도를 표시하는 각가속도 신호를 출력하는 각가속도 센서부를 더 포함하는 포인팅 장치. The method of claim 1 wherein said signal generating means is a pointing device further comprising an angular acceleration sensor for outputting an angular acceleration signal indicative of the angular acceleration of the pointing device.
  8. 제1항에 있어서, 상기 가속도 센서부는 서로 수직하게 설치된 2개의 가속도 센서를 포함하는 포인팅 장치. The method of claim 1, wherein the acceleration sensor member pointing device comprises two acceleration sensors perpendicular to each other is installed.
  9. 제8항에 있어서, 상기 가속도 센서부는 상기 2개의 가속도 센서 각각과 수직하도록 설치된 가속도 센서를 더 포함하는 포인팅 장치. The method of claim 8, wherein the acceleration sensor member pointing device further comprises an acceleration sensor is installed to the vertical and the two acceleration sensors, respectively.
  10. 제1항에 있어서, 상기 포인팅 장치에 의하여 상기 커서의 위치가 제어되도록 상기 포인팅 장치를 활성화시키기 위한 활성화 수단을 더 포함하는 포인팅 장치. The method of claim 1, wherein the pointing device further comprises activation means for activating the pointing device to control the position of the cursor by the pointing device.
  11. 디스플레이 장치에 있어서, In the display device,
    상기 디스플레이 장치의 화면상의 커서의 위치를 제어하기 위한 커서 위치 제어 신호를 송신하는 포인팅 장치 및 A pointing device for transmitting a position control signal for controlling the cursor position of the cursor on the screen of the display device and
    상기 커서 위치 제어 신호를 수신하는 수신 수단을 포함하며, Comprising a receiving means for receiving a cursor position control signal,
    상기 포인팅 장치는 상기 커서 위치 제어 신호를 발생시키는 신호 발생 수단 및 상기 신호 발생 수단의 출력 신호를 송신하기 위한 송신 수단을 포함하며, Wherein said pointing device comprises a signal generating means for generating the cursor position control signal and transmission means for transmitting the output signal of said signal generating means,
    상기 신호 발생 수단은 상기 포인팅 장치의 가속도를 표시하는 가속도 신호를 출력하는 가속도 센서부를 포함하는 It said signal generating means including a acceleration sensor for outputting an acceleration signal representing the acceleration of the pointing device,
    디스플레이 장치. Display device.
  12. 제11항에 있어서, 상기 커서 위치 제어 신호는 상기 가속도 센서부의 출력 신호인 상기 포인팅 장치의 가속도 신호이며, 상기 수신 수단에서 수신한 상기 커서 위치 제어 신호를 적분하여 상기 포인팅 장치의 속도를 나타내는 속도 신호를 출력하기 위한 제1 적분기를 더 포함하는 디스플레이 장치. 12. The method of claim 11, wherein the cursor position control signal of the acceleration sensor of the output signal is an acceleration signal from the pointing device, a speed signal to the said cursor integrating the position control signal received by the receiving means indicates a speed of the pointing device, the display device further comprising: a first integrator for outputting.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 적분기의 출력을 적분하여 상기 포인팅 장치의 위치를 나타내는 위치 신호를 출력하기 위한 제2 적분기를 더 포함하는 디스플레이 장치. The method of claim 12, wherein the display device further comprising a second integrator for outputting a position signal indicating a position of the pointing device by integration of the output of the first integrator.
  14. 제11항에 있어서, 상기 수신 수단에서 수신된 커서 위치 제어 신호의 특정 패턴을 인식하기 위한 패턴 인식 수단을 더 포함하는 디스플레이 장치. The method of claim 11, wherein the display device further comprises a pattern recognition means for recognizing the specific pattern of the cursor control signal received by the receiving means.
  15. 포인팅 장치를 사용하여 디스플레이 장치의 화면상의 커서의 위치를 제어하기 위한 방법에 있어서, A method for controlling the cursor position on the screen of the display device using the pointing device,
    상기 포인팅 장치의 가속도를 표시하는 가속도 신호를 출력하는 가속도 센서부를 사용하여 상기 커서의 위치를 제어하기 위한 신호를 발생시키는 단계, 및 The step of using parts of the acceleration sensor for outputting an acceleration signal representing the acceleration of the pointing device generate a signal for controlling the position of the cursor, and
    상기 커서 위치 제어 신호를 송신하는 단계를 The step of sending the cursor position control signal
    포함하는 커서 위치 제어 방법. How to control the cursor position comprising.
  16. 제15항에 있어서, 상기 커서 위치 제어 신호는 상기 가속도 신호인 방법. The method of claim 15, wherein the cursor position control signal is in the acceleration signal.
  17. 제15항에 있어서, 상기 커서 위치 제어 신호는 상기 가속도 신호를 적분한 상기 포인팅 장치의 속도를 표시하는 속도 신호인 방법. The method of claim 15, wherein the cursor position control signal is a speed signal indicative of the speed of integration of the acceleration signal of the pointing device.
  18. 제15항에 있어서, 상기 커서 위치 제어 신호는 상기 가속도 신호를 2회 적분한 상기 포인팅 장치의 위치를 표시하는 위치 신호인 방법. The method of claim 15, wherein the cursor position control signal is twice integrating the position signal is the method of displaying the position of the pointing device, the acceleration signal.
  19. 제15항에 있어서, 상기 커서 위치 제어 신호의 특정 패턴을 인식하는 단계를 더 포함하는 방법. 16. The method of claim 15, further comprising the step of recognizing the specific pattern of the cursor position control signal.
  20. 제15항에 있어서, 상기 디스플레이 장치의 동작을 제어하기 위한 다수의 스위치로 구성되는 키패드부의 출력 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는 방법. 16. The method of claim 15, further comprising transmitting the keypad parts of the output signal consisting of a plurality of switches for controlling the operation of the display device.
  21. 제15항에 있어서, 상기 포인팅 장치의 각가속도를 표시하는 각가속도 신호를 출력하는 각가속도 센서부를 사용하여 상기 커서의 위치를 제어하기 위한 추가 신호를 발생시키는 단계 및 상기 추가 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는 방법. 16. The method of claim 15, with parts of the angular acceleration sensor that outputs the angular acceleration signal indicative of the angular acceleration of the pointing device generating an additional signal for controlling the position of said cursor and further comprising the step of transmitting the further signal Way.
  22. 제15항에 있어서, 상기 가속도 센서부는 서로 수직하게 설치된 2개의 가속도 센서를 포함하는 방법. 16. The method of claim 15, the acceleration sensor unit comprising the two acceleration sensors perpendicular to each other is installed.
  23. 제22항에 있어서, 상기 가속도 센서부는 상기 2개의 가속도 센서 각각과 수직하도록 설치된 가속도 센서를 더 포함하는 방법. 23. The method of claim 22, wherein the acceleration sensor unit further comprises an acceleration sensor is installed to the vertical and the two acceleration sensors, respectively.
  24. 제15항에 있어서, 16. The method of claim 15,
    상기 송신된 커서 위치 제어 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법. Further comprising the step of receiving the transmitted cursor position control signal.
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